Hvad er solceller og solcelleanlæg?

Årligt modtager jorden cirka 120.000 terawatt solstråler, hvilket rundt regnet svare til 20.000 gange mere end hele verdens samlede energiforbrug.

Solceller bliver ofte forvekslet med solvarmeanlæg. Men hvor solvarmeanlæg producerer varmt vand, producerer solceller elektricitet. Solceller er en forureningsfri energikilde, som producerer elektricitet af solens lys, vel at mærke hvis man ser bort fra den forureningskilde solcellerne udgør i forhold til produktionen, transport, installering og bortskaffelse. De solceller, der findes i dag, kan omsætte op til ca. 20 procent af lysets energi til elektricitet.

Man skelner mellem nettilsluttede solcelleanlæg og off-grid solcelleanlæg. Off-grid anlæg kaldes også stand alone- eller ø-drift-solcelleanlæg og er ikke tilsluttet elnettet. Stand-alone anlæg lagrer derimod strøm i batterier.

I denne artikel beskæftiger vi os kun med nettilsluttede solcelleanlæg, som indgår i boligens energisystem, og som er tilsluttet elnettet.

Solceller er typisk monteret i moduler, som indeholder 36-72 solceller. Et solcellemodul består af tynde siliciumplader, der er loddet sammen. Pladerne kaldes solceller eller "fotovoltaiske" celler (foto = lys og voltaisk = elproducerende), PV på engelsk. Når sollyset opfanges af solcellemodulerne, produceres jævnstrøm, hvis styrke afhænger af solcellemodulets størrelse og sollysets intensitet.

Solcellemoduler findes i et stort udvalg af størrelser, udseender og kvaliteter. Solcellemodulet kan bruges som byggeelement på tag eller facade eller som solafskærmning. Solcellerne kan fx være bygget ind i glas eller ruder for at skærme mod solindfaldet. De kan også være semitransparente og lamineret imellem 2 lag glas. Det vil sige, at de både producerer el og skærmer mod solen på en og samme tid.

Integrerede solceller - solcelletag

I dag er prisen på bygningsintegrerede solceller (BIPV) - solcelletag - sammenlignelig med andre kvalitets tag- og facadematerialer. Merprisen for at montere bygningsintegrerede solceller i forhold til traditionelle tag- og facademateriale er begrænset, derfor forventes markedet for bygningsintegrerede solceller at stige markant de kommende år.

Eftermontage af solceller på bestående tag er oftest en dårlig løsning, solceller kan med fordel monteres i forbindelse med nybyg eller renovering af bestående tag.

For at solcellerne kan sluttes til elnettet, skal jævnstrømmen omformes i en speciel netinverter eller vekselretter, der omdanner strømmen til 230 volt.

Et solcelleanlæg er sammensat af række solcellemoduler, som er koblet sammen. Der er i princippet ingen begrænsninger for anlæggets størrelse. Det er den ønskede effekt og fysiske muligheder, der er afgørende for anlæggets størrelse. Har du solceller på flere tagflader, så bør du anskaffe flere invertere, dvs. én til hver tagflade.

Hvad kan solceller producere i Danmark?

I Danmark kan et nettilsluttet solcelleanlæg med en optimal placering producere 900 kWh per år per installeret kW solcellemodul. 1 kW solcellemoduler fylder ca. 5-6 m2. På vores breddegrader er den optimale placering mod syd med en hældning på 30-45 grader.

Et typisk 100 m2 hus kan have 16-20 kW solcellemoduler og producere ca. 15-18.000 kWh/år. Når prisen for solcellemoduler og tag og facadematerialer er sammenlignelige, bliver tendensen at nybygninger typisk producerer mere energi end de forbruger. Det er ikke økonomien ved salg af el til nettet der driver udviklingen, men ønsket om at have et
tag der ikke er opdelt i solceller og tegl.

Et solcelleanlæg som optimeres i forhold til elproduktion pris, vil typisk være dimensioneret til at producere lidt mindre end halvdelen af bygningens elforbrug, det skal afklares med din leverandøren af solcelleanlægget.

Video: Bliv klogere på solceller

Hvilke typer solceller findes der?

De solceller, som findes på det danske marked i dag, er næsten alle krystallinske og baserede på silicium, dvs. monokrystallinske eller polykrystallinske celler. Desuden findes der ikke-krystallinske (amorfe) solceller og amorfe tyndfilmssolceller, som er baseret på pulveriseret silicium. De senere år er der kommet nye typer på markedet, der ikke er baseret på silicium.

I dag er 80 procent af markedets solceller baseret på krystallinsk silicium celleteknologi. Effektiviteten af disse er typisk 15-20 procent, men der findes også solceller med en effektivitet op til 20-23 procent.

Monokrystallinske solceller

En monokrystallinsk solcelle består af ét siliciumkrystal. Solcellerne er som standard sorte med en ensartet overflade. De er normalt runde i hjørnerne, men ønsker man en særlig tæt pakning i det færdige modul, kan de skæres ud i kvadrater. De enkelte celler er monteret mellem 2 lag glas eller mellem et glas- og et plastlag. Monokrystallinske celler har den højeste virkningsgrad.

Polykrystallinske solceller

Polykrystallinske solceller indeholder flere siliciumkrystaller, og de er ofte i blå nuancer og firkantede. De enkelte krystaller i solcellen kaster lyset forskelligt tilbage, hvilket giver en "levende" overflade. Polykrystallinske celler har en lidt lavere virkningsgrad pr. kvadratmeter end monokrystallinske. Polykrystallinske solceller kan indfarves til den farve som bygherren specificerer, men indfarvning af solcellen vil mindske solcellens virkningsgrad og påvirke prisen.

Tyndfilmssolceller samt amorfe og ikke-krystallinske typer

Tyndfilmssolceller kaldes også i nogle sammenhænge for 2. generations solceller og er baseret på amorft silicium. Vi kender dem fra lommeregnere. Effekten er lavere end ved krystallinske solceller og dermed også billigere. Den fotoaktive halvleder er i dette tilfælde amorft silicium (formløst eller ikke-krystalliseret silicium), hvorpå der dampes et bærende underlag, som oftest er glas. Amorft silicium er langt den mest udviklede teknologi. Amorfe eller mikromorfe solceller kan fås i mange former.

    Hvilke fordele og ulemper er der ved solceller?

    Fordele ved solceller:

    • Solceller er støjfri, forurener ikke og har ingen bevægelige dele.
    • Bidrager til den grønne omstilling, hvor vi skal bruge 100 % vedvarende energi i 2050.
    • 10 kvadratmeter solceller sparer ca. 1/2 ton CO2 om året.
    • Solceller har en lang levetid. Typisk er der en garanti på 25 år, og da teknologien er uden bevægelige dele, er den robust og driftssikker med lave vedligeholdelsesomkostninger.
    • Solceller kan integreres i bygningens arkitektur - enten som bygningselement i tag og facader, sat i vinduer eller som solafskærmning.
    • Solceller kan erstatte en del af facade- eller tagbelægningen og dermed spare udgifter til disse bygningsdele.

    Ulemper ved solceller:

    • Solcelleanlæg har typisk en tilbagebetalingstid på under 10 år. Det er ikke meget, men kræver alligevel, at du tænker dig om inden.
    • Ved montage kan der være udfordringer både mht. fastgørelse og i øvrigt tagkonstruktionens bæreevne.
    • Solceller producerer kun strøm i dagtimerne, hvor man alligevel ikke er hjemme.
    • Selv skygge i små mængder kan forringe produktionen af el markant, hvorfor det ikke er en god idé at have træer i nærheden af anlægget, som kan skygge for det.
    • Solcellers udbytte af solskinstimerne er begrænset i vintersæsonen.
    • Rent æstetisk kan det være en udfordring at montere solceller, så de passer til bygningens arkitektur.
    • Solceller kan forringe boligens værdi, hvis det æstetisk ikke passer til bygningen.

    Pris på solceller - kan det betale sig?

    Prisen på solceller er faldet, så et korrekt udlagt solcelleanlæg typisk har en tilbagebetalingstid på under 10 år, eller belyst på en anden måde, så vil bygningsejeren allerede fra første år have et større rådighedsbeløb end hvis der ikke var anskaffet et solcelleanlæg.

    I mange tilfælde kan de solcelleanlæg, som er bygget ind i bygningen (bygningsintegrerede) fx erstatte anden facade- eller tagbelægning. Det kan derfor være oplagt at etablere solcelleanlæg i sammenhæng med en udskiftning af fx tagbelægningen. Eksempelvis ligger prisniveauet på solceller allerede i dag på samme niveau som nogle af de dyrere facadebeklædninger, fx natursten, og derfor behøver det ikke at blive dyrere at erstatte dele af beklædningen med solceller.

    Hvis du ikke synes, du har råd til at investere i solceller i øjeblikket, kan du evt. forberede arealer på bygningen, hvor de kan etableres, når prisen bliver mere fordelagtig, eller der kommer en lukrativ støtte- eller tilskudsordning.

    Hvad skal du undersøge og overveje, før du etablerer et solcelleanlæg?

    Inden du etablerer et anlæg skal du først og fremmest sikre dig, at du har et sted at placere anlægget, herunder skal du sikre dig, at taget kan bære anlægget, hvis du vil montere det på et tag.

    Solceller er følsomme over for skygger, da ydelsen nedsættes væsentligt. Derfor er det vigtigt, at der ikke er træer, antenner, skorstene, kviste m.m., der kan kaste skygge over solcellerne i løbet af dagstimerne. Træer vokser jo, så tænk også lidt frem, før du planter et lille træ i din have.

    Arkitektonisk er den største udfordring at få solcellerne tilpasset bygningen, så de ikke fremstår som fremmedelementer, der forringer bygningens arkitektoniske kvalitet. Det er en god idé at få rådgivning af en arkitekt i den henseende.

    Det kan fx være svært at montere solceller på ældre villaer, da de ofte har mange detaljer og fremspring, som kan give uønsket skygge. Ofte er der også kun mindre samlede tagarealer, hvorpå solcellerne kan placeres. I stedet kan solcellerne monteres på carporte, drivhuse og andre små bygninger eller som fritstående anlæg, fx i form af en pergola.

    På vores breddegrader placeres solceller bedst mod syd med en hældning på 30-45 grader, men også øst- og vestvendte solceller yder acceptabelt. Ved en lodret placering (90 grader), fx på en facade, forringes effektiviteten med 20-40 procent, men til gengæld er effektiviteten større efterår, vinter og forår, hvor solen står lavere på himlen.

    En familie på 4 personer i et hus på ca. 120 kvadratmeter skal have ca. 40-50 kvadratmeter solcelleareal, hvis husstandens el-behov skal dækkes. Det afhænger dog af typen af solceller og naturligvis af husstandens sammensætning og vaner.

    Før du vælger den endelige placering af et solcelleanlæg, bør du tjekke følgende:

    • Hvad siger lokalplanen? Det gælder specielt i sommerhusområder.
    • Er bygningen fredet eller bevaringsværdigt?
    • Er der regler for, hvordan bygningens facade skal se ud?
    • Hvad siger bygningsreglementet med hensyn til højdegrænseplan (bygningshøjde mod skel og nabo)?
    • Er der skyggende træer, bygningsdele, flagstænger el.lign.?
    • Kan solcellerne komme til at genere naboerne med reflekser? Solcellemoduler reflekterer ikke mere end et ovenlysvindue, men der kan alligevel være modstand fra naboen, og naboen kan i værste fald plante et træ – helt lovligt. Der findes solceller med antirefleksbehandling.
    • Hvor er den optimale placering i forhold til verdenshjørnerne og solcellernes hældning?
    • Hvilken placering harmonerer bedst med bygningen? Få rådgivning af en arkitekt.

    Når du skal vælge, hvilken modultype du skal bruge, bør du overveje følgende:

    • Hvad er dine krav til levetiden?
    • Har du særlige krav med hensyn til form og farve? Hvordan vil de passe til bygningen?
    • Skal modulerne monteres fritstående på jorden eller integreres i en bygning?

    Derudover er der en række tekniske krav mht til montage, du skal tage stilling til. Spørg en arkitekt eller ingeniør til råds.

    I Danmark kræves der normalt en autorisation for at installere solcelleanlæg. Energistyrelsen har indført
    en VE-installatør ordning, det anbefales at vælge en VE-godkendt solcelleinstallatør. Find en oversigt over godkendt solcelleinstallatører på sparenergi.dk.

    Hvor længe holder et solcelleanlæg?

    Leverandører yder typisk 25 års effektgaranti på cellerne. Netinverteren eller vekselretteren holder imidlertid ikke mere end 10-20 år, afhængigt af type og fabrikat. Derfor må du regne med at skulle skifte den ud i løbet af solcelleanlæggets levetid.

    Hvad koster solceller og solcelleanlæg?

    Hvis en husstand med et rimelig typisk elforbrug på 6.000 kWh årligt skal have et optimalt udlagt solcelleanlæg, vil solcelleanlægget være på 3 kWp. Prisen på et monokrystallinsk solcelleanlæg, der kan dække husstandens eget energiforbrug, vil ligge på ca. 45.000 og værdien af den producerede
    energi vil være 5.400 kr./år. Det giver en simpel tilbagebetalings tid 8 år og forventet levetid 25 år. Forhør dig hos en forhandler af solceller for et mere præcist bud på, hvad et solcelleanlæg vil koste dig - og hvor lang tilbagebetalingstiden er.

    Husk at ved anskaffelse af et solcelleanlæg, er det vigtigt at indhente flere tilbud. Et tilbud skal indeholde prisen for den samlede pakke herunder opsætning af solcelleanlæg, installation af og tilslutning af solcelleanlæg til eltavle, tilmelding til elselskab og hjælp til at få anlægget godkendt hos Energistyrelsen.

    Afregning af el-produktion med solceller

    Der er i kommet nye regler for tilslutning af solcelleanlæg, du kan vælge at benytte timebaseret nettoafregning eller øjebliksafregning.

    Afregningsgruppe 2 kaldes også timebaseret nettoafregning og giver dermed mulighed for, at du selv kan benytte en større del af den producerede energi. Til gengæld skal anlægget forhåndgodkendes før
    projektet igangsættes og typisk forlanger det lokale netselskab en større tilslutningsafgift for solcelleanlæg der benytter afregninsgruppe 2.

    Overskydende el, der ikke kan bruges inden for den time, hvor den er produceret, skal sælges til en produktionselhandler.

    Afregningsgruppe 3 kaldes også øjebliksafregnet, det vil sige, at al el som du ikke selv kan benytte samtidigt med, at den produceres, skal sælges til elnettet gennem en produktionselhandler.

    Batteri til solceller

    Hvis du vælger at anskaffe sig et solcelleanlæg, der leverer mere end 50 % af den el du bruger om året, bør du overveje at anskaffe sig et batterianlæg.

    Billedserie: Solceller laver strømmen til Berit og Arne